能源短缺是人类社会面临的重大问题,利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题:
(1)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据,计算a 的数值为_______kJ/mol。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
a |
945 |
(2)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =a kJ/mol
② H2O(g)=H2O(l) ΔH =b kJ/mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(3)可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1,用Pt作电极材料,用氢氧化钾溶液作电解质溶液,在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式 。②若利用该燃料电池提供电源,与图1右边烧杯相连,在铁件表面镀铜,则铁件应是 极(填”A”或”B”);当铁件的质量增重6.4g时,燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为 L。
(4)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)。
①该电解槽的阳极反应式为 ,单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为 。
②从出口D导出的溶液是 (填化学式)。
某有机物J(C19H20O4)不溶于水,毒性低,与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性,是塑料工业主要增塑剂,可以用下列方法合成之:
已知:
合成路线:
上述流程中:(ⅰ)反应 A→B仅发生中和反应,(ⅱ)F与浓溴水混合不产生白色沉淀。
(1)指出反应类型:反应②反应④。
(2)写出结构简式:YF。
(3)写出B+E→J的化学方程式。
(4)写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式:
、、。
(本小题18分)已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐,如:
某酯类化合物A是广泛使用的塑料增塑剂。A在酸性条件下能够生成B、C、D。
(1) CH3COOOH称为过氧乙酸,写出它的一种用途_______________________。
(2)写出B+E→CH3COOOH+H2O的化学方程式_________________________。
(3)写出F的一种结构简式____________________________________。
(4)写出A的结构简式__________________________。
(5) 1molC分别和足量的金属Na、NaOH反应,消耗Na与NaOH物质的量之比是_____ 。
(6)写出D的结构简式__________________________。
(本小题15分) A、B、C、D四种元素原子核电荷数依次增大(均小于20),其单质及相应的化合物能发生如下反应关系:
(1)写出四种元素元素符号:A、____B、____C、____D、____。
(2) F的电子式:_________________。
(3)写出E、F混合后加水的化学方程式:_________________________________。
(4)写出GJ的化学方程式:_________________________________。
(5)写出C单质与H水溶液反应的离子方程式:_____________________________。
(本小题12分)A、B、C、D、E是五种短周期元素,原子序数依次增大。前四种的原子序数之和是E的原子序数的二倍。E的阳离子与D的阴离子都比A阳离子多2个电子层。D与四种元素中任意一种都可形成原子个数比不相同的若干种化合物。B是形成化合物种类最多的元素。请回答下列问题:
(1)写出元素符号:A________,E________。
(2)D在周期表中位于第_______周期第________族。
(3)五种元素原子半径由大到小的顺序是(用A~E字母表示)_______________。
(4)A、B、C、D可形成一种受热易分解的化合物,写出该化合物受热分解的化学方程式____________________________________________________________。
(5)A、B、D可形成A2B2D4型化合物,该化合物的名称是_____________。
据中国纺织流通协会数据统计,2006年8月份全国生产维纶纤维3424吨,与去年同比增长10.59%。维纶的成分是聚乙烯醇缩甲醛,它可以由石油的产品乙烯为起始原料进行合成,其主要步骤是由乙烯、氧气和醋酸合成酯酸乙烯酯,化学方程式如下:
CH2==CH2 + O2 + CH3COOH CH3COOCH==CH2+ H2O
然后再经过加聚、水解、缩合制得维纶。
(1) A→B的反应类型为________________。
(2)请确定A、B、D的结构简式:
A:________________B:________________ D:_______________。
(3)写出C的单体的的同分异构体的结构简式:________________。